เป็นระยะที่อยู่ในภาวะปกติที่เซลล์ประสาทยังไม่ถูกกระตุ้น ในระยะนี้จะพบว่าสารละลายภายนอกและภายในเซลล์ประสาทมีประจุไฟฟ้าต่างกันโดยมีความต่างศักย์ประมาณ - 70 ถึง -90 มิลลิโวลต์ เนื่องจากสารละลายภายนอกเซลล์มีโซเดียมไอออน (Na+) มากว่าภายในเซลล์และมีประจุไฟฟ้าเป็นบวก ในขณะที่ภายในเซลล์จะมีโพแทสเซียมไอออน (K+) สูงกว่านอกเซลล์และมีประจุไฟฟ้าเป็นลบ เซลล์ประสาทจะดำรงความเข้มข้นของไอออนที่ต่างกันนี้ไว้โดยเยื่อหุ้มเซลล์จะดันโซเดียมไอออน(Na+)ออกไปนอกเซลล์ทางช่องโซเดียมพร้อมกับดึงโพแทสเซียมไอออน(K+)เข้าไปในเซลล์ทางช่องโพแทสเซียมในอัตราส่วน 3Na+: 2 K+ โดยอาศัยพลังงานจาก ATPในไมโตคอนเดรียชื่อ Na+/K+ATPase และเรียกการทำงานในส่วนนี้ว่าโซเดียมโพแทสเซียมปั๊ม (sodium- potassium pump)